¿Hay electricidad reactiva disponible?

Para los ingenieros de energía de empresas y grandes centros comerciales, no hay duda de que existe energía reactiva. Facturas mensuales y dinero bastante real para pagar electricidad reactiva, convencer de la realidad de su existencia. Pero algunos ingenieros eléctricos en serio, con cálculos matemáticos, demuestran que este tipo de electricidad es ficción, que la separación de la energía eléctrica en componentes activos y reactivos es artificial.

Probemos y solucionaremos este problema, especialmente porque los creadores especulan sobre el desconocimiento de las diferencias entre los diferentes tipos de electricidad. Dispositivos de ahorro de energía "únicos" y "revolucionarios". Un gran interés prometedor ahorro de energia, a sabiendas o sin saberlo, reemplazan un tipo de energía eléctrica con otro.

Comencemos con los conceptos de electricidad activa y reactiva. Sin entrar en la jungla de fórmulas de ingeniería eléctrica, puede determinar energía activa como la que hace el trabajo: calienta alimentos en estufas eléctricas, ilumina su habitación, enfría el aire con un acondicionador de aire. Y la electricidad a reacción crea las condiciones necesarias para tal trabajo. No habrá energía reactiva, y los motores no podrán girar, el refrigerador no funcionará. El voltaje de 220 voltios no entrará en sus instalaciones, ya que ningún transformador de potencia puede funcionar sin el consumo de electricidad reactiva.

Si observa simultáneamente señales de corriente y voltaje en un osciloscopio, estas dos sinusoides siempre tienen un cambio relativo entre sí en una cantidad llamada ángulo de fase. Este cambio caracteriza la contribución de la energía reactiva a la energía total consumida por la carga. Al medir solo la corriente en la carga, es imposible aislar la parte reactiva de la energía.

Dado que la energía reactiva no funciona, puede generarse en el lugar de consumo. Para esto, se utilizan condensadores. El hecho es que las bobinas y los condensadores consumen Varios tipos de energía reactiva: inductiva y capacitiva, respectivamente. Cambian la curva de corriente con respecto al voltaje en direcciones opuestas.

Debido a estas circunstancias un condensador puede considerarse un consumidor de energía capacitiva o un generador inductivo. Para un motor que consume energía inductiva, un condensador cercano puede convertirse en su fuente. Dicha reversibilidad es posible solo para elementos de circuito reactivo que no realizan trabajo. Para la energía activa, tal reversibilidad no existe: su generación está asociada con los costos de combustible. Después de todo, antes de completar el trabajo, debe gastar energía.

En condiciones domésticas, las organizaciones de transmisión de electricidad no cobran una tarifa por la energía reactiva, y un medidor doméstico solo considera el componente activo de la energía eléctrica. Una situación completamente diferente en las grandes empresas: una gran cantidad de motores eléctricos, máquinas de soldar y transformadores, que requieren energía reactiva para funcionar, crean una carga adicional en las líneas eléctricas. En este caso, la corriente aumenta y la pérdida de calor de la energía ya activa.

En estos casos, el medidor tiene en cuenta el consumo de energía reactiva y se paga por separado. El costo de la electricidad reactiva es menor que el costo de la energía activa, pero con grandes volúmenes de su consumo, los pagos pueden ser muy significativos. Además, se imponen multas por el consumo de energía reactiva en exceso de los valores acordados. Por lo tanto, la generación de dicha energía en el lugar de su consumo se vuelve económicamente beneficiosa para tales empresas.

Para hacer esto, se utilizan condensadores individuales o unidades de compensación automática, que monitorean el volumen de consumo y conectan o desconectan los bancos de condensadores. Moderno sistemas de compensación Reducir significativamente el consumo de energía reactiva de una red externa.

Volviendo a la pregunta en el título del artículo, podemos responderla afirmativamente. La energía reactiva existe. Sin ella, el funcionamiento de las instalaciones eléctricas en las que se crea un campo magnético es imposible. Sin comprometer el trabajo visible, es, sin embargo, un requisito previo para realizar el trabajo realizado por energía eléctrica activa.

Ver también: Opciones para la compensación de energía reactiva en el hogar utilizando la caja de ahorro

Comments

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Lo sentimos, pero la conclusión de que existe energía reactiva es completamente errónea. No hay tal energía en la naturaleza. ¿Qué es esto descrito correctamente? Es posible confundir algunos nombres inexactos que se han utilizado durante mucho tiempo. Por ejemplo, un contador de energía reactiva parece implicar la presencia de dicha energía. De hecho, solo calcula las pérdidas de energía activa que se producen debido a un cambio de fase entre las sinusoides de voltaje y corriente. Resulta que la potencia máxima se consume no en el voltaje máximo, sino en un cierto descenso, debido a lo cual aumenta el consumo de corriente. Esto carga innecesariamente las redes de energía. Se cobra una tarifa por separado para empujar al consumidor con una carga reactiva para compensar las pérdidas y contribuir así a una operación más racional de todo el sistema de energía.

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El medidor de apartamentos tipo Mercury-200 dice claramente "medidor de vatios-hora activos" y no pagamos ninguna potencia reactiva. Si eso es lo que es para la producción. Y para apartamentos, no es necesario comprar ningún dispositivo para reducir el consumo de energía. Acabas de criar por dinero. Además, lo ofrecen solo a través de tiendas en línea. Si esto fuera cierto, entonces se venderían en tiendas normales. La gente esté atenta y piense un poco con la cabeza.

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¡Todos estos ahorros son atraídos por los mismos delincuentes que los políticos! Para beneficiarse de los bolsillos ya delgados de las personas trabajadoras y desempleadas ...

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Oh, ay de los expertos en ingeniería eléctrica. ¿Alguna vez has oído hablar de un fenómeno como la resonancia actual? Para aquellos que han escuchado, pero continúan permaneciendo en el tanque, les informo de un "terrible secreto": si la inductancia se reemplaza en el circuito resonante paralelo por un retraso neto y resistencia activa, entonces dicho dispositivo no consumirá energía de la red. En vista de la pobre sintonía de resonancia y la ausencia de un controlador de control, solo se obtienen ahorros del 50% en lugar del 100%. Siento pena por aquellos a quienes las cajas vacías aspiraron. Y los comentaristas que se imaginaron Ingenieros necesitan seleccionar diplomas, si los tienen.

[#5 MaksimovM]

Andrey, usted, lo más probable, es un "ay" experto en ingeniería eléctrica. No existe una máquina de movimiento perpetuo, no se puede crear un dispositivo que no gaste energía para su trabajo. Aquí hay un fenómeno cuando el medidor no funciona correctamente: no tiene en cuenta la energía eléctrica consumida.Varias veces me encontré con una situación en la que el funcionamiento de los dispositivos de compensación automática, los dispositivos de compensación por corrientes capacitivas de fallas a tierra condujeron al hecho de que los dispositivos de medición se detuvieron, aunque en realidad hubo un consumo de electricidad.

En cuanto a los consumidores domésticos, entonces, como se señaló anteriormente, el pago es por el componente activo consumido de la energía eléctrica. Por lo tanto, incluso si uno realmente se da cuenta de la compensación del componente reactivo de la electricidad en la vida cotidiana, todavía no dará lugar a ahorros. Por lo tanto, venden cajas vacías, que también son inútiles.

Lo más probable es que usted mismo participe en la implementación de dichos dispositivos de ahorro de energía, y aquí están los argumentos falsos. Para asegurarse de que la idea de tales dispositivos es un engaño, es suficiente leer muchas críticas de personas que fueron dirigidas por anuncios y compraron estos dispositivos inútiles.

A expensas del pago de la energía eléctrica reactiva descrita en el artículo, no es del todo cierto. Las centrales eléctricas producen energía eléctrica activa y, en consecuencia, las tarifas por consumo de kWh se establecen para el pago. En consecuencia, las facturas de la electricidad consumida por los consumidores vienen precisamente por el componente activo, por la cantidad de kWh consumidos, independientemente de qué tipo de empresa sea y cuánto consuma energía eléctrica. Si el consumidor es una subestación de tránsito o una gran empresa que recibe energía de varias fuentes, cuando se tiene en cuenta la energía eléctrica consumida, los flujos de energía, como regla, su componente activo, también se tienen en cuenta.

La contabilidad del componente reactivo de la electricidad se lleva a cabo para calcular los modos de operación de la red eléctrica, la selección y posterior organización del trabajo de los dispositivos de compensación. El consumidor paga por el componente activo de la electricidad y el reactivo, dependiendo de la configuración de la red eléctrica, puede compensar en el acto. Aunque en la mayoría de los casos, la compensación del componente reactivo de la electricidad no se realiza en absoluto o se realiza en grandes subestaciones de unión que abastecen a varios grandes consumidores.

[#6 Vladimir]

Energía reactiva / potencia son términos de ingeniería eléctrica.
Reactivo significa imaginario: en realidad no existe tal energía / poder.
Esto no es energía, es la reacción del circuito al paso de la corriente a través de él.
Si el circuito es inductivo, entonces la reacción del circuito es la creación de un campo magnético.
Si el circuito es capacitivo, entonces la reacción del circuito es la creación de un campo eléctrico.
Ambas cadenas tienen un nombre común: cadenas reactivas.
¡No se gasta energía en la creación de un campo eléctrico y magnético!
Por ejemplo, con la ayuda de un imán permanente, puede atraer objetos de hierro, no se requiere esta conexión a la red; ¡Un imán es una fuente de campo magnético, no de energía!
Y todo estaría bien, pero aquí está el "problema": todavía hay una cadena activa: la reacción de esta cadena es la generación de calor, la creación de trabajo mecánico, etc.
Cuando la corriente fluye a través del circuito activo, se realiza un trabajo, lo que significa que se gasta energía.
El circuito activo incluye cables (¡aquí es donde está enterrado el perro!), Que suministran energía al consumidor. E incluso si el consumidor es una carga puramente reactiva (es decir, ¡no consume energía en absoluto!), Su corriente imaginaria (reactiva) crea una generación de calor muy real en el circuito activo (cables de suministro), y esto es un desperdicio de energía, que se mide en julios (J) o en kilovatios-hora - 1 kWh = 3600 kJ - en estas unidades se mide energía activa se mide con medidores eléctricos domésticos comunes.

[#7 MaksimovM]

Vladimir, la energía reactiva tiene un efecto significativo en el circuito eléctrico en su conjunto. El componente reactivo se considera individualmente, no como pérdidas activas.Al elegir equipos eléctricos, se tiene en cuenta la potencia total, es decir, no solo el componente activo, sino también el reactivo. Al contabilizar la cantidad de electricidad consumida, también se tiene en cuenta el componente activo por separado y reactivo por separado.

Las cargas inductivas y capacitivas se consideran opuestas entre sí en la dirección del vector de corriente en el circuito eléctrico. La potencia reactiva en las redes eléctricas es, de hecho, un componente inductivo. Si agrega un componente capacitivo a la red eléctrica, reducirá la potencia inductiva, es decir, reactiva, ya que se dirige hacia ella en la dirección opuesta. Según este principio, los dispositivos de compensación de potencia reactiva en instalaciones eléctricas funcionan (la carga inductiva que fluye en las redes eléctricas se compensa agregando capacidad) al encender las baterías de condensadores estáticos o compensadores síncronos.

En cuanto a la creación de un campo eléctrico y magnético. Tomemos, por ejemplo, un transformador de potencia en el que la electricidad se convierte primero en un campo magnético y luego en un campo eléctrico. En el proceso de conversión de electricidad, se producen pérdidas magnéticas y pérdidas eléctricas, que se indican en los datos del pasaporte de cualquier transformador de potencia. Estas pérdidas se indican en vatios, es decir, pueden considerarse como energía real gastada en la creación de un campo magnético y eléctrico.

Es incorrecto comparar el imán permanente con los procesos de creación de un campo magnético y eléctrico. Si tomamos un electroimán y usamos su campo magnético para atraer objetos de hierro, entonces se gastará energía en la creación de este campo magnético, cuya magnitud es directamente proporcional al trabajo mecánico que realiza el electroimán.

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Andrey, Me di cuenta de que escribí?

[#9]

Economistas en la forma en que están (2 esquemas) - fraude. MAI-78 Ingeniero de radio.

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"La energía reactiva existe. Sin ella, es imposible operar instalaciones eléctricas en las que se crea un campo magnético". "¿Qué? ¿Qué? ¿Qué? ¿Qué tipo de tontería llevas, señor?

[#11]

Buenas tardes, dime, un motor de inducción trifásico está instalado en la empresa, las pinzas de corriente mostraron un valor actual de 25 A en fases (Inom = 55A). Necesito estimar matemáticamente cuánta electricidad envuelve un medidor trifásico (CE 303 Energomera - se encuentra en la entrada, muchos receptores están conectados a él) por hora de operación de este motor en particular. ¿El cálculo será correcto?
Lectura del medidor = 1.73x380x25x1 horas de operación = 16.4 kWh?
¿El medidor mide la potencia total o separa el componente activo del reactivo? ¿Es posible sostener una estera? cálculo que coincidió aproximadamente con las indicaciones?

[#12 MaksimovM]

Dmitry, el medidor eléctrico CE 303 Energomera mide por separado los componentes activos y reactivos, y en diferentes direcciones. El signo más muestra el valor de la energía que fue consumida por los consumidores conectados a este medidor eléctrico. Con un signo menos, se registran los flujos de potencia, que pueden ser en el caso de que los consumidores reciban el suministro de varias líneas o líneas de tránsito conectadas en paralelo; este valor de potencia no se tiene en cuenta en este caso.

La lectura de la potencia activa P + se toma del medidor, es decir, el número de kilovatios-hora, por los cuales también paga el consumidor, alimentado por este medidor eléctrico. Al fijar las lecturas del medidor eléctrico, también es necesario tener en cuenta el factor de corrección, que se calcula en función de la relación de transformación de los transformadores de corriente a los que está conectado este medidor eléctrico.

En cuanto a los cálculos, en consecuencia es necesario determinar el consumo de energía activa de un motor eléctrico asíncrono trifásico.La fórmula para calcular la potencia activa consumida en una red trifásica en el caso de una carga de fase simétrica:

P = 3 * U * I * cos = 1.73 * U * I * cos

Su error es que no tuvo en cuenta el valor de cos. Este valor generalmente se indica en la hoja de datos del motor. Si no multiplica por cos, al final no obtenemos la potencia activa, sino la completa. Además, en la fórmula anterior, se sustituyen los valores del voltaje de línea de la red y la corriente de carga lineal. El voltaje lineal es 380 V, usted lo configuró correctamente, y la corriente que fue determinada por las pinzas de corriente es fase, y el valor de corriente lineal debe ser sustituido en la fórmula. En este caso, todo depende del método de conexión de los devanados en el motor eléctrico. Si los devanados están conectados de acuerdo con el esquema de "estrella", entonces la corriente lineal es igual a la corriente de fase y sustituimos el valor 25 A en la fórmula anterior. Si los devanados del motor están conectados con un "triángulo", para determinar la corriente lineal es necesario multiplicar la corriente de fase por 3, en este caso 25 * 1.73 = 43.25 A.

Es decir, para determinar el consumo de energía activo, debe conocer el diagrama de cableado de los devanados del motor y el valor del factor de potencia - cos.

Y también debe tenerse en cuenta que en el cálculo es necesario tomar no el voltaje nominal de la red eléctrica - 380 V, sino el actual, que estaba en la fuente de alimentación al momento de medir la corriente de carga. Casi siempre, el voltaje real en la red difiere de los valores nominales.

El valor resultante de la potencia activa consumida se multiplica por la cantidad de horas que el motor está funcionando y se compara con los cambios en las lecturas del medidor durante un período de tiempo similar.

[#13]

MaksimovM gracias por la respuesta, aproximadamente he determinado este mismo coseno usando las fórmulas y el rendimiento del motor (dependencia del coseno de la carga en el eje), resultó 0.45

La corriente nominal del motor es de 55 A, cos = 0.91, conexión en estrella.

Corriente medida = 25 A (el motor está significativamente subcargado, casi inactivo).

Lecturas aproximadas del medidor: P = 1.73 * 390 * 25 * 0.45 * 1 hora = 7.5 kW * h.

[#14 ananim]

Encendí el condensador de 150 microfaradios en el atenuador, mi medidor en la casa mostró unos 300 vatios de activo, está bien, dejé que las pérdidas fueran de un lado a otro, ¡pero el medidor en el poste contó 1,5 kW de activo! no había cargas excepto el dimmer y el conder, y ¿cómo entender esto?

[#15 Aprendiz]

No entiendo, pero quiero entender. Así es como la energía térmica difiere de la energía mecánica es comprensible, pero aquí fluyen a lo largo de un cable y son diferentes.